Ejercicio y terapia hormonal sustitutiva. Efectos sobre el equilibrio

Ejercicio y terapia hormonal
sustitutiva. Efectos sobre el
equilibrio hidromineral en un
modelo de rata ovariectomizada
Máster en Biología y Tecnología de la Reproducción
Curso 2013/2014
Alumna: Marta A. Pérez Cabo
Tutor: Dr. Juan Argüelles Luis
Fecha de presentación: 12 de junio de 2014
AGRADECIMIENTOS
Quiero dar las gracias en primer lugar a mi tutor, el Dr. Juan Argüelles, por su
dedicación y entrega a la hora de guiarme en la realización de este trabajo, por estar
siempre disponible a pesar de tener muchas otras responsabilidades, y por tener siempre
una sonrisa y unas palabras amables que ofrecer. Sin su paciencia a la hora de
enseñarme todas y cada una de las técnicas y la confianza que en mí depositó me habría
sido imposible realizar este trabajo.
Agradecer también la ayuda a los otros miembros del Área de Fisiología de
la universidad. En especial a mi tutora académica, la Dra. Carmen Perillán, por el
apoyo y acogida que me dio, por confiar en mí y hacerme un hueco en su laboratorio y
por su gran amabilidad; y a la Dra. Paula Núñez por su ayuda y atención
desinteresadas con mi trabajo y por esos invaluables buenos ratos cuando era necesaria
una desconexión. Igualmente, agradecer al Dr. Celestino González González por su
orientación y ayuda iniciales para enfocar mi trabajo, sin los cuales probablemente aún
seguiría buscando un tema que me convenciese.
Y por último, dar también un especial agradecimiento a Caja Burgos y a la
Fundación Jiménez Manrique, por el generoso apoyo económico que me brindaron
para la realización de este máster, a través de su programa “Jóvenes Excelentes”. En los
tiempos que corren no es precisamente fácil encontrar quien crea en ti, se arriesgue, y te
dé una oportunidad para seguir formándote. Por ello, no puedo sino agradecer la
confianza que ambas entidades han depositado en mí, ya que gracias a ello he podido
cursar este máster y realizar este trabajo. Gracias a ambas instituciones hoy puedo decir
sin dudar que he aprovechado la oportunidad y que he aprendido mucho más de lo que
allá por el inicio del máster hubiera podido imaginar.
3
ABREVIATURAS
ADH  Hormona antidiurética
HT  Hipertensión
ALD  Aldosterona
LH  Hormona luteinizante
ANGI  Angiotensina I
MnPO  Núcleo preóptico medio
ANGII  Angiotensina II
MVL  Médula ventral lateral
AP  Área postrema
MWS  Million Women Study
AT-1  Receptor de angiotensina II de
Na+  Sodio
tipo I
NPV  Núcleo paraventricular
ECA  Enzima convertidora de
NSO  Núcleo supraóptico
angiotensina
NTS  Núcleo del tracto solitario
ECV  Enfermedad cardiovascular
OCV Órganos circunventriculares
EEC  Estrógenos equinos conjugados
Eje H/h/g  Eje
Hipotálamo/hipófisis/gónada
ERC  Ensayo randomizado
controlado
EXE  Ejercicio
FDA  Food and Drugs
OSF  Órgano subfornical
OT  Oxitocina
OVLT  Órgano vasculoso de la
lámina terminal
OVX  Ovariectomía
p.c.  Peso corporal
Administration
PNA  Péptido natriurético auricular
Fig.  Figura
PSE  Pseudoovariectomía
FSH  Hormona estimulante del
RE  Receptor estrogénico
folículo
Ref.  Referencia
GnRH  Hormona liberadora de
SNC  Sistema nervioso central
gonadotropinas
SNS  Sistema nervioso simpático
HERS  Heart and Estrogen/
Progestin Replacement Study
4
SRAA  Sistema renina-angiotensina-
UI  Unidades internacionales
aldosterona
VEC  Volumen extracelular
TE  Terapia con estrógenos solos
VIC  Volumen intracelular
TEP  Terapia combinada con
VP  Vasopresina
estrógenos y progesterona
THS  Terapia hormonal sustitutiva
WHI  Women’s Health Initiative
17-B-EST  17-β-estradiol
5
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 10
1. FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN EN LA MUJER .................................. 10
1. 1. Fisiología del fin de la función reproductiva: ................................................. 12
3. HIPERTENSIÓN (HT), ENFERMEDAD CARDIOVASCULAR (ECV) Y
MENOPAUSIA. ......................................................................................................... 14
4. EL BALANCE HIDROMINERAL ........................................................................ 16
4.1. Regulación osmótica: ....................................................................................... 17
4.2. Regulación volumétrica y de presión: .............................................................. 17
5. MECANISMOS IMPLICADOS EN LA REGULACIÓN DEL BALANCE
HIDROMINERAL. ..................................................................................................... 18
5.1. Regulación central del balance hidromineral. .................................................. 18
5.2. Rutas hormonales implicadas en la regulación del balance hidromineral ....... 19
5.3. La sed ............................................................................................................... 22
5.4. Integración de los sistemas:.............................................................................. 22
6. LOS ESTRÓGENOS Y LA REGULACIÓN DEL BALANCE HIDROMINERAL
.................................................................................................................................... 23
6.1. Estrógenos y SRAA ......................................................................................... 24
6.2. Estrógenos y vasopresina ................................................................................. 24
7. LA TERAPIA HORMONAL SUSTITUTIVA (THS) ........................................... 25
7.1. Efectividad y riesgos de la THS ....................................................................... 27
8. EL EJERCICIO FÍSICO Y LA TENSIÓN ARTERIAL ........................................ 30
HIPÓTESIS Y OBJETIVOS ....................................................................................... 32
1. HIPOTÉSIS ............................................................................................................ 32
2. OBJETIVOS ........................................................................................................... 32
6
3. JUSTIFICACIÓN DEL TRABAJO ....................................................................... 32
MATERIALES Y METODOLOGÍAS ....................................................................... 34
1. MATERIALES ....................................................................................................... 34
2. METODOLOGÍAS ................................................................................................. 36
RESULTADOS ............................................................................................................. 41
1. EVOLUCIÓN DEL PESO...................................................................................... 41
2. INGESTA DE COMIDA ........................................................................................ 43
3. INGESTA HÍDRICA .............................................................................................. 45
4. INGESTA SALINA ................................................................................................ 47
5. HEMATOCRITO ................................................................................................... 49
6. OSMOLALIDAD EN PLASMA............................................................................ 50
7. OSMOLALIDAD EN ORINA ............................................................................... 51
8. PROTEÍNA EN PLASMA ..................................................................................... 53
9. PROTEÍNA EN ORINA ......................................................................................... 54
DISCUSIÓN .................................................................................................................. 56
CONCLUSIONES ........................................................................................................ 62
BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................... 63
7
ÍNDICE DE FIGURAS
Fig. 1............................................................................................................................... 11
Fig. 2............................................................................................................................... 12
Fig. 3............................................................................................................................... 13
Fig. 4............................................................................................................................... 16
Fig. 5............................................................................................................................... 18
Fig. 6............................................................................................................................... 20
Fig. 7............................................................................................................................... 21
Fig. 8............................................................................................................................... 23
Fig. 9............................................................................................................................... 29
Fig. 10............................................................................................................................. 34
Fig. 11............................................................................................................................. 37
Fig. 12............................................................................................................................. 38
Fig. 13............................................................................................................................. 40
Fig. 14............................................................................................................................. 41
Fig. 15............................................................................................................................. 43
Fig. 16............................................................................................................................. 45
Fig. 17............................................................................................................................. 49
Fig. 18............................................................................................................................. 50
Fig. 19............................................................................................................................. 51
Fig. 20............................................................................................................................. 51
Fig. 21............................................................................................................................. 53
Fig. 22............................................................................................................................. 54
8
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 ........................................................................................................................... 14
Tabla 2. .......................................................................................................................... 26
Tabla 3. .......................................................................................................................... 26
Tabla 4 ........................................................................................................................... 28
Tabla 5 ........................................................................................................................... 35
Tabla 6 ........................................................................................................................... 41
Tabla 7 ........................................................................................................................... 43
Tabla 8 ........................................................................................................................... 45
Tabla 9 ........................................................................................................................... 47
Tabla 10 ......................................................................................................................... 49
Tabla 11 ......................................................................................................................... 50
Tabla 12 ......................................................................................................................... 51
Tabla 13 ......................................................................................................................... 53
Tabla 14 ......................................................................................................................... 54
9
INTRODUCCIÓN
1. FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN EN LA MUJER
La reproducción es un proceso biológico fundamental para la vida, a través del
cual, a partir de unos organismos progenitores, se generan nuevos individuos semejantes
a ellos y, por ende, se preserva la especie. La fisiología de la reproducción es la rama
de la Fisiología que se encarga de estudiar dicho proceso biológico, a fin de conocer el
funcionamiento y control de la función reproductiva de los seres vivos1. En el ser
humano, como en el resto de mamíferos, la reproducción es de tipo sexual, por lo que es
necesario que se generen y unan dos gametos: uno masculino o espermatozoide, y otro
femenino u ovocito1,2.
El ciclo reproductivo de la mujer es el conjunto de sucesos fisiológicos que llevan
a que el gameto femenino madure dentro del folículo, experimente la ovulación y se
introduzca en la trompa uterina2. Su duración media es de 28 días, (oscilando
típicamente entre los 24 y los 35 días) y tiene como característica principal la presencia
de menstruación (sangrado uterino de entre 3 y 7 días de duración) al principio de cada
ciclo, por lo que recibe el nombre de ciclo menstrual3. Como en el resto de mamíferos,
el ciclo reproductivo de la mujer está controlado por el denominado eje hipotálamohipófisis-gonadal (eje H/h/g) y por las hormonas sexuales. Las fluctuaciones en los
niveles de estas últimas producen cambios cíclicos en los folículos ováricos (ciclo
ovárico) y en el endometrio (ciclo uterino)3,4.
El hipotálamo secreta la hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH) de forma
continua y pulsátil, y la libera a la circulación portal, a través de la cual llega a
adenohipófisis o hipófisis anterior5. En ella, la GnRH induce la producción de
gonadotropinas, concretamente de la hormona estimulante del folículo (FSH) y de la
hormona luteinizante (LH), que son liberadas a la circulación sistémica y llegan a los
ovarios. Estos son a su vez glándulas endocrinas donde se producen estrógenos
(principalmente, estradiol) y progesterona, los cuales mediante mecanismos de
retroalimentación regularán también la producción de LH y FSH6. En función de los
cambios observados en el ovario en respuesta a los niveles hormonales, el ciclo se
divide en dos fases, una folicular o preovulatoria, y otra lútea o postovulatoria.
10
En la fase folicular la secreción de FSH recluta una cohorte de folículos en el
ovario, que al ir desarrollándose secretan cantidades crecientes de estradiol e inhibina B.
El estradiol induce cambios en el epitelio uterino, que prolifera llegando a duplicar o
triplicar su grosor (fase proliferativa del ciclo uterino)2; y actúa sobre los folículos
estimulando su propia síntesis. La inhibina B es secretada por los folículos preantrales y
antrales pequeños7, y actúa junto con el estradiol para producir una retroalimentación
negativa sobre la hipófisis que baja progresivamente los niveles de FSH.
Una vez se selecciona el folículo dominante (el único capaz de responder a los
ahora reducidos niveles de FSH) y el nivel de estradiol es lo suficientemente alto, este
pasa a ejercer una retroalimentación positiva sobre la hipófisis. Esto provoca el pico de
secreción de LH que inducirá la ovulación. Tras la extrusión del cúmulo oóforo, el resto
de células que formaban parte del folículo pasarán a formar el cuerpo lúteo3,6.
En la fase lútea, el cuerpo lúteo comienza a secretar progesterona e inhibina A8.
La progesterona induce cambios a nivel uterino, haciendo que su epitelio comience a
acumular agua y sustancias nutritivas (fase secretora del ciclo uterino). Además, la
progesterona y la inhibina A producen una retroalimentación negativa en la
adenohipófisis que evita la secreción de gonadotropinas3,8.
En ausencia de gestación, el cuerpo lúteo degenera en cuerpo albicans. La caída
de la progesterona produce la constricción de las arterias uterinas, y la isquemia del
endometrio hace que se descame produciendo la menstruación2. A la vez, el descenso en
los niveles de progesterona e inhibina A elimina la retroalimentación negativa sobre la
adenohipófisis, que vuelve a liberar FSH, reiniciando de nuevo el ciclo3,9. (Ver fig. 1)
Fig. 1: Esquema básico del control del ciclo menstrual de la mujer8.
11
1. 1. Fisiología del fin de la función reproductiva:
Con el envejecimiento, las mujeres, como las hembras de todos los mamíferos,
sufren un paulatino deterioro de su función reproductiva, hasta que llega un momento
que se pierde totalmente. Este momento queda marcado en la especie humana por la
menopausia, que es el cese definitivo de los ciclos menstruales10. La menopausia se
diagnostica de forma retrospectiva cuando ha transcurrido un año de la última
menstruación, y la edad media de su aparición es de entre 50 y 52 años en mujeres
europeas 11, y de 51±8 años a nivel mundial 12.
Fig. 2: Declinar del número de folículos con la edad de la mujer y evolución de
otros sucesos reproductivos que lo acompañan. (redibujado por 13 según 12 y
15).
Cada mujer recibe una dotación de ovogonias durante su desarrollo fetal. Éstas se
dividen por mitosis, de forma que en el cuarto mes de vida fetal los ovarios poseen entre
6 y 7 millones de ovocitos contenidos en folículos primordiales. Sin embargo, en la
segunda mitad de la gestación, gran parte de ellos se pierden por apoptosis, de modo
que en el momento del nacimiento sólo quedan de 1 a 2 millones de folículos
primordiales13. Tras el nacimiento, esta pérdida de folículos continúa, y al llegar a la
menarquía quedan alrededor de 400000-500000 folículos. A medida que la mujer en
edad fértil va teniendo ciclos, el número de folículos continúa descendiendo, y al llegar
a la menopausia quedan menos de 100013–15. Este progresivo descenso de la reserva
folicular se acompaña de otros sucesos reproductivos visibles, como son el descenso de
12
la calidad ovocitaria (desde los 20 años), la reducción de la fertilidad (a partir de los 31
años) seguida de un agotamiento de la misma (alrededor de los 40 años), la aparición de
irregularidad en los ciclos y, finalmente, la menopausia14. (Ver fig. 2).
A nivel hormonal, la menopausia desencadena un desequilibrio. Lo que ocurre es
que al ir agotándose la reserva folicular, el escaso número de folículos remanentes ya
no es capaz de producir la suficiente cantidad de inhibina B como para inhibir la
producción de FSH por la hipófisis. Esto motiva que, ya desde 4 ó 5 años antes de la
menopausia, se detecten niveles elevados de FSH basal (>40 UI/l14) por el inicio del
declive de la función reproductiva (y lo mismo ocurre, aunque en menor medida, con la
LH)16. El nivel de estradiol decae progresivamente, aunque su descenso se inicia más
tarde (alrededor de un año antes de la menopausia), puesto que inicialmente los altos
niveles de FSH mantienen bastante activa su producción folicular. Cabe decir que,
aunque su descenso es muy acusado, su nivel nunca llega a ser cero, puesto que siempre
hay una cierta producción de estradiol desde andrógenos en el tejido graso periférico10.
(Ver fig.3).
Fig. 3: Evolución de los niveles hormonales en relación con la menopausia de la
mujer10.
2. SIGNOS Y SÍNTOMAS DEL FIN DE LA FUNCIÓN REPRODUCTIVA.
El desequilibrio hormonal que se produce en la mujer con el envejecimiento
reproductivo causa una serie de manifestaciones clínicas, todas ellas relacionadas con el
déficit estrogénico que se produce en la peri y postmenopausia16.
13
En general, los síntomas pueden dividirse en función de su tiempo de aparición en
a corto-medio plazo o a largo plazo (ver tabla 1).
Alteraciones menstruales (irregularidad, ciclos más
largos,
metrorragia y finalmente amenorrea)10,16.
Sofocos y sudoración, palpitaciones, insomnio, cefaleas17–19.
SÍNTOMAS A
CORTO-MEDIO
PLAZO
Ganancia de peso19.
Pérdida de elasticidad de la piel y sequedad18.
Atrofia
urogenital
(llevando
a
disuria,
cistitis,
incontinencia…)16,18.
Pérdida de rugosidad y elasticidad y estrechamiento vaginal,
causando dispareunia10,18,19.
Depresión e irritabilidad19.
Osteoporosis10,16,18,20.
SÍNTOMAS A
Enfermedad cardiovascular, con aumento de hipertensión,
LARGO PLAZO
riesgo de infarto y de accidente cerebrovascular10,16,18,20.
Tabla 1: Signos y síntomas más frecuentes del síndrome climatérico de la mujer.
3. HIPERTENSIÓN (HT), ENFERMEDAD CARDIOVASCULAR (ECV) Y
MENOPAUSIA.
La presión sanguínea en las mujeres es generalmente menor que en los hombres
de la misma edad durante casi toda la vida de la mujer21–27, exceptuando únicamente la
prepubertad y la postmenopausia21,23. De igual forma, entre las mujeres en edad
premenopáusica la prevalencia de la HT, definida por la European Society of
Hypertension y la European Society of Cardiology como una presión sanguínea
sistólica/diastólica de más de 140 mmHg/90 mmHg28, es menor que entre los hombres
de la misma edad
21,22,24
. Así, estos últimos tienen un mayor riesgo cardiovascular y de
enfermedades renales. 24
14
Sin embargo, durante la primera década tras la menopausia, la presión arterial
sistólica de las mujeres se eleva progresivamente, situándose a niveles comparables a
los de los varones de edad similar 23,27. Dicho incremento es mayor cuanto más tiempo
ha transcurrido desde la menopausia.29 Esto lleva a que la incidencia de HT en las
mujeres postmenopáusicas llegue a ser semejante23 o incluso superior21,27,30 que en los
hombres del mismo grupo de edad. Hoy en día, más del 25 % de las mujeres
postmenopáusicas a nivel mundial se consideran hipertensas27.
La ECV es la principal causa de mortalidad en mujeres de más de 25 años a nivel
mundial21,31, y la primera causa de mortalidad en mujeres en España32. La HT es uno de
los principales factores de riesgo de ECV32–34, por lo que la morbilidad y la mortalidad
de ECV aumenta entre las mujeres de más edad30,31,33. Se estima que, por cada
incremento de 20 mmHg de la presión arterial sistólica, se duplica el riesgo de
mortalidad por ECV en las mujeres entre 40 y 89 años21. De entre las ECV, las que más
frecuentemente se observan en las mujeres postmenopáusicas son los accidentes
cerebrovasculares y la enfermedad arterial coronaria33,35,36. Concretamente, el riesgo de
padecer un accidente cerebrovascular se duplica para las mujeres cuando transcurren 10
años desde la menopausia31.
Por otra parte, cabe destacar que el incremento en la prevalencia de la HT suele ir
acompañado de la aparición de otros factores relacionados con la edad y los hábitos de
vida que, en combinación con aquélla, incrementan más aún el riesgo cardiovascular.
Entre ellos, pueden citarse la obesidad, la dislipemia, o la diabetes 21,27,36. Además, se ha
descrito que la HT por sensibilidad a la sal es más frecuente en las mujeres
postmenopáusicas que en las premenopáusicas25,37.
Debido al actual aumento en la esperanza de vida, que sigue siendo superior en las
mujeres, se estima que la población mundial alcanzará los 9400 millones de personas
en 2050. De ellas, alrededor de 1000 millones serán mujeres postmenopáusicas27 (ver
fig. 4). Por tanto, la prevención de la HT asociada a la menopausia y del riesgo
cardiovascular que ésta genera se convierten hoy en día en un asunto de una vital
importancia27,35.
15
Fig. 4: Desarrollo estimado de la población femenina mundial en las próximas 4
décadas27.
Vistos los importantes cambios que se producen en la presión arterial de las
mujeres tras la menopausia, muchos investigadores pensaron que las hormonas sexuales
femeninas podían tener algún efecto protector frente a la HT y la ECV.
21–25,27
Este
efecto se ha atribuido concretamente a los estrógenos en lugar de a la progesterona, por
tres razones: por un lado, por su ya citado descenso tras la menopausia. Por otro, por el
incremento del nivel de estrógenos de entre 50 y 180 veces durante el embarazo,
asociado al descenso de la presión arterial durante los dos primeros trimestres21,38. Y
por último, porque existen estudios en los que la progesterona parece ejercer un efecto
vasoconstrictor
cuando
se
administra
en
la
terapia
hormonal
a
mujeres
postmenopáusicas23,39,40.
4. EL BALANCE HIDROMINERAL
El agua es el componente mayoritario del organismo de los mamíferos41. Su
volumen y presión deben mantenerse a los niveles adecuados para permitir los
intercambios metabólicos y gaseosos necesarios para el mantenimiento de la
homeostasis42–44. Esto implica un control del volumen y la presión del líquido corporal,
así como una regulación osmótica.
16
El líquido corporal puede encontrarse en dos compartimentos separados por
membranas celulares: la mayoría se encontrará dentro de las células, constituyendo el
volumen intracelular (VIC), y el resto fuera de las mismas, constituyendo el volumen
extracelular (VEC). Este VEC a su vez se divide en líquido intersticial (que rodea a las
células) o en plasma sanguíneo. 41
El balance hidromineral del cuerpo es dinámico, ya que continuamente se
producen modificaciones del mismo que, mediante mecanismos de retroalimentación,
activan respuestas compensatorias para mantener los valores en torno al valor de
referencia44. Dado que las membranas celulares son semipermeables, un pequeño
cambio en la osmolaridad de un compartimento modificará por ósmosis la cantidad de
agua de los compartimentos colindantes, pudiendo alterar la funcionalidad celular43.
Así, la regulación del balance de líquido tendrá una doble vertiente:
4.1. Regulación osmótica:
Desviaciones de solo un 1-2% del valor de referencia para la regulación osmótica
activan respuestas correctoras44. El electrolito más importante para la osmolaridad del
organismo es el sodio (Na+), que se encuentra principalmente en el VEC41,45. De este
modo, la regulación del Na+ será especialmente importante para mantener la
osmolalidad del plasma, que es para la mayoría de los mamíferos de 290 mOsm/kg45.
Cuando los osmorreceptores periféricos detectan una elevación en el Na+
plasmático se activan mecanismos que buscan diluirlo. Esto se conseguirá promoviendo
la excreción renal de Na+, la retención de agua urinaria y la sensación de sed44, tal como
se explicará más tarde.
4.2. Regulación volumétrica y de presión:
La variación del volumen es detectada por los barorreceptores de la aurícula y de
las venas mayores; y la de presión por barorreceptores del aparato yuxtaglomerular, el
seno carotídeo y el arco aórtico. Los cambios que se detectan provocan respuestas
compensatorias para devolver los valores al rango de referencia. Dichas respuestas
pueden ser cardiovasculares (relacionadas con la activación del sistema nervioso
simpático), hormonales (cambios en los niveles de hormonas) o de comportamiento
(relacionadas con la ingesta de agua y sal)44, como se verá más adelante.
17
5. MECANISMOS IMPLICADOS EN LA REGULACIÓN DEL BALANCE
HIDROMINERAL.
5.1. Regulación central del balance hidromineral.
El balance hidromineral está controlado por el sistema nervioso. Al cerebro llega
información sobre el volumen y presión sanguínea y sobre la osmolalidad del líquido
corporal44.
La información sobre
la
presión
y
volumen
sanguíneos es detectada por
los
barorreceptores
periféricos.
Estos
envían
señales al núcleo del tracto
solitario (NTS), situado en
el
rombencéfalo44,46.
NTS
proyecta
terminaciones
El
sus
nerviosas
sobre la médula ventral
lateral (MVL), la cual, a su
vez, tiene proyecciones que
conectan con las neuronas
preganglionares
columna
estimula
de
la
vertebral,
y
así
el
sistema
Fig. 5: Esquema de las rutas de control neural del
balance hidromineral44.
nervioso simpático (SNS).
Esto permite promover modificaciones vasomotoras (de vasoconstricción o de
vasodilatación) y de frecuencia cardíaca, para compensar las alteraciones detectadas44.
Además, el NTS está conectado con los núcleos paraventricular (NPV) y supraóptico
(NSO) del hipotálamo, en los que la información se integra para promover respuestas
neuroendocrinas de regulación de la secreción de vasopresina (VP) y oxitocina (OT), y
de la sensación de sed y el apetito salino44,46.
18
La información sobre osmolalidad del líquido intersticial y el plasma sanguíneo es
detectada por osmorreceptores situados en los órganos circumventriculares (OCVs).
Los OCVs son áreas especializadas del sistema nervioso central (SNC) que carecen de
barrera hematoencefálica, e incluyen el área postrema (AP, en el rombencéfalo), el
órgano hipotalámico subfornical (OSF, en el prosencéfalo) y el órgano vasculoso de la
lámina terminal (OVLT, en el prosencéfalo). Los OCVs integran su información en el
núcleo preóptico medio (MnPO) y en el NPV y el NSO, desde los que se regulará la
liberación de VP y OT y la sensación de sed44,46. (Ver fig. 5).
5.2. Rutas hormonales implicadas en la regulación del balance hidromineral
5.2.1. Sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA)
Se trata de un sistema hormonal que permite controlar el VEC y, por tanto, la
presión arterial. Se activa ante disminuciones de la presión arterial o del VEC, que
producen una disminución del filtrado glomerular y un aumento de la actividad del
SNS, ambos estímulos de secreción de renina41,47.
La renina es una proteasa de 406 aminoácidos, sintetizada por las células
yuxtaglomerulares del riñón, que se libera a la circulación al disminuir el VEC. En
sangre la renina actúa sobre en angiotensinógeno, una globulina plasmática de 14
aminoácidos que secreta el hígado de forma continua,
y libera así angiotensina I
(ANGI), de 10 aminoácidos. Sobre esta ANGI actuará la llamada enzima convertidora
de angiotensina (ECA), presente en el endotelio vascular de los pulmones, para liberar
angiotensina II (ANGII). La ANG II es un péptido de 8 aminoácidos con propiedades
vasoconstrictoras muy fuertes y de 1-2 minutos de vida media41,47. Su liberación
provoca una vasoconstricción intensa que eleva la presión arterial, y produce sensación
de sed y apetito salino actuando sobre el AP y el OSF46. Además, también estimula la
secreción de aldosterona (ALD) en las cápsulas suprarrenales 47, y de VP en el NPV y el
NSO44. (Ver fig. 6)
La ALD es una hormona esteroidea que actúa en el túbulo conector y en el túbulo
colector del riñón, en los que incrementa la transcripción y traducción de bombas
Na+/K+-ATPasa y de canales de Na+. De este modo, aumenta la reabsorción renal de
Na+ y agua y, por tanto, también la presión arterial47.
19
Fig. 6: Esquema del SRAA en condiciones de alta presión arterial42.
5.2.2. Vasopresina y oxitocina
La VP, también denominada hormona antidiurética (ADH), y la OT son
neurohormonas de origen hipotalámico secretadas por la neurohipófisis44.
La VP regula la permeabilidad al agua de los túbulos conector y colector del
riñón. Su secreción es estimulada por incrementos en la osmolalidad del líquido
extracelular o por la bajada de su volumen, así como por la disminución de la presión
arterial. La secreción de ANGII también promueve la liberación de VP. El mecanismo
por el cual la VP aumenta la reabsorción de agua es el transporte de acuaporina 2, una
proteína exclusiva del túbulo colector, a la membrana de las células del mismo. A través
de la acuaporina el agua filtrada por el riñón retorna a la circulación sanguínea41. (Ver
fig. 7A).
En cuanto a la OT, sus funciones principales tienen que ver con la reproducción
(promueve la eyección mamaria de leche y las contracciones en el parto), aunque está
bien establecido que también posee propiedades antidiuréticas en ratas48.
5.2.3. Péptido natriurético auricular (PNA)
Este péptido es liberado por los miocardiocitos de la aurícula, ante la estimulación
de los barorreceptores cuando esta se distiende, para tratar de reducir la presión arterial.
El PNA actúa a varios niveles, entre los que destaca la inhibición de la liberación
de ADH por el hipotálamo, y de renina y ALD por el aparato yuxtaglomerular y las
cápsulas suprarrenales. Además, también promueve la vasodilatación de las arteriolas
glomerulares para incrementar el filtrado glomerular41. (Ver fig. 7B).
20
Fig. 7: (A) Esquema de los mecanismos básicos de restauración de la presión
arterial ante una bajada del VEC. (B) Esquema de los efectos del PNA ante un
aumento del VEC y la distensión auricular. FG= filtrado glomerular41.
21
5.3. La sed
La sed puede ser de dos tipos: osmótica e hipovolémica.
La sed osmótica es la que se produce como consecuencia de una deshidratación
intracelular. Un incremento de la tonicidad vascular (a consecuencia de un incremento
del Na+ o de un descenso del agua circulantes) induce una salida del agua intracelular
para tratar de diluir la concentración excesiva de sal. Los osmorreceptores de los OCVs
son los encargados de detectar las variaciones de la osmolalidad que causan este tipo de
sed, siguiendo las conexiones neuronales previamente mencionadas46. Un ejemplo
típico de estímulo para la sed osmótica es la sobrecarga salina49.
La sed hipovolémica se origina a causa de una deshidratación extracelular,
típicamente por hemorragias, diarreas y vómitos, o por sudoración elevada46,49. Dicha
deshidratación provoca un descenso del volumen vascular y de la presión sanguínea,
que serán detectadas por los barorreceptores, que enviarán la información al NTS. Esto
desencadenará las interacciones entre núcleos cerebrales previamente explicadas,
activando el SRAA y generando la sensación de sed. Sin embargo, es importante
destacar que, en este tipo de modificaciones del balance hidromineral, el organismo no
solo pierde agua, sino también sales, de modo que la sensación de sed va acompañada
de una aparición de apetito por la sal46.
5.4. Integración de los sistemas
Todos los sistemas comentados hasta el momento se integran formando una red de
interacciones que regula la ingesta y excreción de agua y sal y, por ende, la presión
sanguínea.
En el caso de una deshidratación intracelular, el aumento de la tonicidad estimula
los osmorreceptores de los OCVs, que promueven la liberación de VP desde la hipófisis
y la aparición de sensación de sed osmótica. Esto promoverá un aumento en la
reabsorción renal de agua y sal, así como una mayor ingesta hídrica.
En el caso de una deshidratación extracelular, el descenso de la presión arterial es
detectado por los barorreceptores, que envían la información al SNC, donde se estimula
el SNP y se libera VP. La activación simpática y la estimulación de los barorreceptores
yuxtaglomerulares promoverá la liberación de renina y ANGII, que inducirán
22
vasoconstricción y liberación de ALD. Esto lleva, a su vez, a una mayor reabsorción
renal de Na+ agua, y a una aparición de la sensación de sed y el apetito salino. Además,
la falta de distensión de los barorreceptores auriculares inhibirá la liberación del PNA.
(Ver fig. 8)
Fig. 8: Esquema de la integración de los distintos sistemas de regulación del
balance hidromineral. (Adaptado de ref. 46).
6.
LOS
ESTRÓGENOS
Y
LA
REGULACIÓN
DEL
BALANCE
HIDROMINERAL
Los estrógenos interactúan con diversos componentes de las rutas de regulación
del balance hidromineral, como los del SRAA y o la VP. Estas interacciones
justificarían la protección frente a la elevación de la presión arterial que se observa en
las mujeres en edad reproductiva, y la aparición de HT tras la menopausia.
23
6.1. Estrógenos y SRAA
El estradiol controla distintos componentes del SRAA, de forma que podría
regular la presión arterial. Estudios realizados en ratas ovariectomizadas (OVX) indican
que la terapia de reemplazo con 17-β-estradiol (17-B-EST) reduce la expresión del
receptor de ANGII
de tipo 1 (AT1) en las células de músculo liso de los vasos
sanguíneos, en el hipotálamo y en el riñón37,50. El 17-B-EST también parece reducir la
expresión de la ECA51 (lo que llevaría a una disminución de la ANGII libre). Algunos
estudios también apuntan a que el tratamiento con estradiol de ratas OVX previo a una
privación de agua, a una carga salina o a un tratamiento con un agente deshidratante
disminuye significativamente la ingesta de agua posterior promovida por la ANGII52,53.
Este efecto reductor de la ingesta hídrica parece estar mediado por la unión del 17-BEST a receptores estrogénicos en la membrana de las neuronas del OSF, que modula su
activación, y que a la vez reduciría la liberación de VP54.
Otros estudios, ya en humanos, muestran que las mujeres postmenopáusicas a las
que se les suministra un reemplazo hormonal con 17B-EST, ya sea oral o transdérmico,
presentan un nivel de renina plasmática superior a la de mujeres premenopáusicas55, y
un menor nivel de ACE. 56
6.2. Estrógenos y vasopresina:
Los estrógenos parecen tener varios mecanismos de acción sobre la VP. Por una
parte, bajan el límite de osmolalidad que promueve la liberación de VP en humanos, de
modo que un mayor nivel de estrógenos tiende a elevar el nivel de VP libre44,57. Si bien
no se conoce con exactitud el mecanismo por el que se produce esta regulación, lo más
probable es que sea a través de los receptores estrogénicos (RE) presentes en el OSF y
el OVLT57, y en las neuronas secretoras de VP de los NPV y NSO44.
Por otro lado, los estrógenos afectan también a la respuesta periférica a la VP. En
ratas hembra se produce una antidiuresis más fuerte durante el estro, cuando los niveles
de estrógenos son más bajos, y la ovariectomía incrementa la antidiuresis. Ambos
efectos podrían ser mediados por los RE del riñón57. En cuanto a la vasoconstricción
arterial, la respuesta a la VP de los vasos se incrementa ante un mayor nivel de
estrógenos, hecho que tal vez sea mediado por los RE de las células endoteliales o de las
células de músculo liso vascular44,57.
24
Fig. 9: Posibles mecanismos de control de los estrógenos sobre las acciones de la VP57.
7. LA TERAPIA HORMONAL SUSTITUTIVA (THS)
La THS, que consiste en el aporte exógeno de estrógenos, surgió como
tratamiento para los síntomas vasomotores de la menopausia en la década de 1930. Sin
embargo, no fue hasta 1942 cuando la Food and Drugs Administration (FDA) aprobó el
primer preparado para la THS, los estrógenos equinos conjugados (EEC, bajo el nombre
de “Premarin”). En la década de los 60 se sugirió el posible papel de la THS en la
prevención de la osteoporosis y el envejecimiento cardiovascular. Su uso se generalizó
rápido, aunque en 1975-1976 se observó una asociación entre la THS con estrógeno y el
cáncer de endometrio en mujeres con útero, por lo que se comenzó a añadir un
progestágeno al tratamiento para evitar este riego58,59.
Hoy en día, la THS tiene un doble objetivo: por una parte, curativo, para aliviar
los síntomas vasomotores y urogenitales de la menopausia; y por otra, preventivo, para
tratar de evitar la aparición de la osteoporosis y las ECV. Comprende tanto la terapia de
estrógenos solos (TE) como la combinada con progestágenos (TEP)60,61. Los estrógenos
son la base de la THS62, y se clasifican según su origen, en:
25
ESTEROIDEOS
Naturales
NO ESTEROIDEOS
Sintéticos
Naturales
Sintéticos
(naturales
(en desuso)
esterificados)
17-B-EST
Etinilestradiol
Estriol
Estrógenos equinos
Estrona
conjugados (EEC)
Fitoestrógenos
Dietilestilbestrol
Hexestrol
Tabla 2: Clasificación de los tipos de estrógenos y algunos ejemplos de los
mismos (adaptado de refs. 59 y 62).
En Estados Unidos tradicionalmente se han usado más los EEC y el 17-B-EST,
mientras en Europa se han utilizado más el 17-B-EST y la estrona.63
Los estrógenos tienen distinta potencia, siendo superior la del estradiol natural, el
17-B-EST. La potencia y el efecto varían en cualquier caso en función de la dosis y vía
de administración. Esta última puede ser oral o parenteral, que incluye inyecciones
intramusculares
mensuales,
implantes
subcutáneos,
parches
transdérmicos,
nebulizadores intranasales, geles y cremas cutáneos, y anillos y comprimidos
vaginales59. Algunos ejemplos de dosis aparecen en la siguiente tabla:
ESTRÓGENOS ORALES
ESTRÓGENOS PARENTERALES
17-B-EST: 1-2 mg/día
Liberación de 17B-E de 25-100 μg/día
EEC: 0,625-1,2 mg/día
Tabla 3: Ejemplos de dosis para la THS en función del tipo de estrógeno y vía de
administración59.
26
7.1. Efectividad y riesgos de la THS
La efectividad de la THS en el alivio de síntomas perimenopáusicos (incluyendo
los vasomotores, la sequedad vaginal o las alteraciones urogenitales) está bien
establecida; así como para la prevención de la osteoporosis60. Sin embargo, el uso de la
THS para la prevención de la ECV es muy debatido. Existen estudios observacionales
que muestran menor incidencia de ECV en mujeres postmenopáusicas que reciben
THS64,65. Sin embargo, existen también otros estudios observacionales que reportan
incrementos en la tensión arterial a corto y largo plazo al usar THS66. Los estudios
randomizados controlados (ERC) realizados hasta la fecha, o bien muestran un
incremento del riesgo de ECV asociado a la THS (estudio Women’s Health Initiative,
WHI67), o bien no encuentran un efecto protector en la misma (estudio Heart and
Estrogen/Progestin Replacement Study, HERS I y II68–70).
El ERC con mayor repercusión ha sido el WHI.67 Se trató de una serie de estudios
iniciados en 1993, que buscaban conocer el efecto de la dieta, la THS y la
administración de calcio y vitamina D sobre la salud de mujeres postmenopáusicas, a lo
largo de 8 años y medio de seguimiento. Entre los ensayos con THS, incluyeron uno de
TE (EEC en dosis de 0,625 mg/día) y otro de TEP (EEC en dosis de 0,625 mg/día y
acetato de medroxiprogesterona en dosis de 2,5 mg/día), ambos en comparación con
placebo. El estudio incluyó mujeres entre 50 y 79 años, que recibían TEP si tenían útero
o TE si habían pasado una histerectomía.
El ensayo del grupo TEP, que incluyó 8506 mujeres con TEP y 8102 con placebo,
con una edad media de 63,3 años, tuvo que ser terminado tras solo 5.2 años (mayo de
2002) al detectarse un incremento de los infartos de miocardio y de las muertes por
enfermedad coronaria71.
En el grupo TE no se observó este incremento, por lo que se continuó el estudio
hasta el final. No obstante, los datos obtenidos no reflejaron un efecto beneficioso
global de la TE, y se observó un aumento de los accidentes cerebrovasculares respecto
al grupo placebo72. (Ver tabla 4).
27
Tabla 4: Resumen de los resultados de WHI del riesgo de padecer diferentes afecciones
en los grupos TEP y TE en comparación con el grupo placebo. HR = reemplazo
hormonal. (Tomado de ref. 58, elaborado desde las refs. 73 y 74).
La llamativa diferencia de los resultados entre ERC y estudios observacionales ha
motivado un intenso debate sobre el grado de recomendación del uso de la THS. Hoy se
asume que los resultados de los ERC WHI y HERS (los más importantes realizados
hasta el momento) pueden no ser extrapolables. Esto se debe al hecho de que solo
usaron EEC, en una dosis, vía y tiempo de administración concretos, y no otro tipo de
estrógenos y regímenes. Además, la población de estudio incluía mujeres de edad
avanzada (que superaron la menopausia hacía ya tiempo y que per sé tendrían mayor
riesgo de ECV), lo que podría alterar los resultados60,61,64,73. No obstante, y aunque
actualmente se cree que la THS iniciada cerca de la instauración de la menopausia y
durante tiempos breves sí podría ser beneficiosa, su efecto positivo no está aún
esclarecido a largo plazo64,73,74.
Por otro lado, otra de las conclusiones extraídas en los ERC y otros estudios es la
asociación entre la THS y algunos tipos de cáncer, y en especial, con el cáncer de
mama58. El WHI comentado previamente demostró un incremento en el cáncer de
mama en las pacientes que recibieron TEP (ver tabla 4). Además, un estudio previo de
cohortes realizado en Reino Unido, el Million Women Study (MWS75), ya mostró un
incremento del cáncer de mama con el uso de THS. El MWS se realizó entre 1996 y
2001, e incluyó a 1084110 mujeres a las que se les hacía un seguimiento de 2,6 años de
duración media. Los resultados demostraron que el riesgo de cáncer de mama
aumentaba en las mujeres que tomaban THS. El aumento era especialmente importante
en mujeres que tomaban TEP (el doble respecto a las del grupo control), aunque
28
también significativo en las que tomaban TE. Además, el riesgo era tiempodependiente, aumentando con la duración de la THS (ver figura 9).
Fig. 9: Incidencia acumulada estimada de cáncer de mama por cada 1000 mujeres
que empiezan la THS a los 50 años según el MWS75.
Estudios más recientes apoyan también la relación entre la THS y el cáncer de
mama, que es especialmente importante en la TEP76. Sin embargo, nuevos
planteamientos sugieren que quizás los estrógenos no generen nuevos tumores, sino que
induzcan el desarrollo acelerado de tumores preexistentes pero clínicamente
indetectables77.
Todos los hallazgos en relación a posibles riesgos de la THS han llevado a que,
recientemente, se publicara un consenso global suscrito por diversas asociaciones a
nivel mundial con interés común en el tratamiento de los síntomas de la menopausia78.
En él, se establece que no debería generalizarse el uso de la THS, sino decidir en cada
caso individual si esta es aconsejable (en función de variables como la edad, el tiempo
transcurrido desde el inicio de la menopausia o los factores de riesgo cardiovascular
preexistentes). También se indica que la THS ya no debería iniciarse si se han superado
los 10 años inmediatamente posteriores a la instauración de la menopausia. Por último,
puesto que el riesgo de cáncer de mama parece estar relacionado con la duración del
29
tratamiento, se aconseja que si se aplica la THS sea siempre con dosis bajas y durante el
menor tiempo posible para la consecución del alivio sintomático buscado.
8. EL EJERCICIO FÍSICO Y LA TENSIÓN ARTERIAL
Se ha comprobado en diversos experimentos que la realización de ejercicio físico
regularmente, ya sea aeróbico o anaeróbico, es capaz de descender la presión arterial,
tanto en individuos con HT como en quienes no la padecen. Se estima que el ejercicio
aeróbico es capaz de descender la tensión arterial sistólica en reposo entre 5 y 15
mmHg, y el anaeróbico en 5 mmHg. Este efecto puede observarse incluso cuando no se
realice ejercicio todos los días (entre 3 y 5 sesiones semanales de ejercicio consiguen el
75% del efecto reductor de la presión arterial de 7 sesiones)79. La disminución de la
presión sanguínea se produce por la adaptación del aparato cardiocirculatorio a la
realización de ejercicio físico, gracias a modificaciones como la promoción de la
angiogénesis, la reducción de la activación simpática, la hipertrofia cardíaca o la mejora
de la contractilidad vascular80.
Sin embargo, los efectos beneficiosos de la realización de ejercicio físico sobre la
presión sanguínea no se observan solo a largo plazo. La llamada hipotensión post
ejercicio es un fenómeno por el cual se produce un descenso en la presión sanguínea
tras aproximadamente media hora desde la realización de una sesión única de
ejercicio81, y que puede llegar a mantenerse hasta 22 horas tras la misma82. La
hipotensión post ejercicio se ha observado incluso después de la realización de solo 15
minutos de ejercicio de resistencia83. El descenso de la presión sanguínea ocurre tanto
en personas normotensas como en hipertensas, aunque en estas últimas es más acusado;
motivo por el que se usa como parte del tratamiento no farmacológico de la HT81. La
magnitud del descenso varía en función del estatus de la persona, siendo de 8/9 mmHg
(presión sistólica/diastólica) en personas normotensas, de 14/9 en personas con valores
de presión sanguínea limítrofes y de 10/7 en personas hipertensas83. El mecanismo
principal responsable de esta hipotensión es la reducción de la resistencia arterial
periférica total. Esta parece ser debida a una disminución de la actividad simpática tras
el ejercicio, una disminución de los niveles circulantes de ANGII, un descenso de la
30
sensibilidad de los receptores adrenérgicos vasculares, y un incremento en la liberación
del vasodilatador óxido nítrico79,83.
La
hipotensión
post
ejercicio se ha observado
también
en
mujeres
postmenopáusicas. Además, la realización de ejercicio continuado parece ayudar a
aliviar otros síntomas de la menopausia, como los vasomotores (incluyendo los sofocos
y la sudoración nocturna), los psicológicos (como depresión o ansiedad)
84,85
o la
ganancia de peso 86.
Algunos de los ejercicios aeróbicos que se pueden realizar son el atletismo, el
ciclismo o la natación. La natación en concreto es un tipo de actividad física en la que la
carga de peso es mínima, por lo que es fácilmente realizable por mujeres mayores, e
incluso por aquellas con problemas ortopédicos o de obesidad, con un bajo riesgo de
lesión87,88.
Puesto que la hipotensión post ejercicio puede ayudar a prevenir la elevación de la
presión arterial tras la menopausia, pero sin conllevar los graves efectos secundarios de
la THS, cabe plantearse si esta última podría ser sustituida por el ejercicio en el control
de la HT postmenopáusica. Dadas sus características, la natación es una actividad física
cuya realización diaria a baja intensidad sería ideal para estandarizarla como tratamiento
preventivo del incremento de la tensión arterial en la etapa postmenopáusica, ya que
sería válido incluso en mujeres de edad muy elevada.
31
HIPÓTESIS Y OBJETIVOS
1. HIPOTÉSIS
“La hipotensión post ejercicio generada por la realización de un ejercicio de
intensidad baja podría ayudar a prevenir el incremento de presión sanguínea
característico del periodo postmenopáusico. Así, evitaría la necesidad de usar una
terapia hormonal sustitutiva (THS) con estrógenos”.
2. OBJETIVOS
1. Comparar, en un modelo murino ovariectomizado, los efectos de la THS con 17β-estradiol y del ejercicio de baja intensidad sobre las alteraciones del balance
hidromineral, causadas por la depleción estrogénica.
2. Dilucidar si el ejercicio, como tratamiento a corto plazo para evitar la elevación
de la tensión postmenopáusica, podría reducir en un futuro el uso de la THS y,
por tanto, evitar los riesgos asociados a ella.
3. JUSTIFICACIÓN DEL TRABAJO
Antes de la menopausia, la incidencia de hipertensión (HT) en las mujeres es muy
baja. Tras ella, sin embargo, los niveles de estrógenos de la mujer disminuyen, lo cual
acarrea una serie de síntomas no deseados, entre los que se encuentra la elevación de la
presión arterial. Como consecuencia, la incidencia de la HT se eleva ampliamente entre
las mujeres de más edad. Puesto que la HT es uno de los principales factores de riesgo
para padecer enfermedades cardiovasculares (ECV), el riesgo de padecer una de ellas
también incrementa tras la menopausia. Esto lleva a que las ECV se sitúen como causa
principal de mortalidad para las mujeres a nivel mundial.
La THS se prescribe para aliviar los síntomas adversos de la menopausia y, entre
ellos, la HT y las ECV. Sin embargo, la THS ha sido asociada con incrementos en la
incidencia de infartos y accidentes cerebrovasculares y con una mayor incidencia de
cáncer de mama, con lo que su uso podría no ser recomendable.
32
Dado el incremento en la población mundial y en la esperanza de vida, el número
de mujeres postmenopáusicas irá en aumento en los próximos años. Por tanto, se
incrementará el porcentaje de población en riesgo de sufrir ECV.
Por todo esto, es de innegable y general interés estudiar una alternativa a la THS
que prevenga la aparición de la HT (y las ECV subsiguientes) sin acarrear los graves
efectos adversos que la THS genera. Puesto que este trabajo se enfoca precisamente
hacia el estudio del ejercicio como opción alternativa a la THS, considero que su
realización está bien justificada.
33
MATERIALES Y METODOLOGÍAS
1. MATERIALES
Animales de experimentación y grupos experimentales:
Se utilizaron ratas Wistar hembra, nacidas el 17 de enero de 2014 (7 semanas de
edad en el momento de inicio del experimento) suministradas por el Bioterio de la
Universidad de Oviedo, con un peso de entre 130 y 200 g.
Los animales se mantuvieron
en condiciones estándar de luz (12
horas luz/12 horas oscuridad) y
temperatura (22-24ºC).
Los
animales
fueron
divididos aleatoriamente en 4 grupos,
siendo
3
el
número
total
de
individuos de cada uno. A cada
Fig. 10: Jaulas de confinamiento.
grupo se le asignó uno de los
siguientes
tratamientos:
pseudoovariectomizado (PSE), ovariectomizado control (OVX-EST), ovariectomizado
y tratado con estradiol (OVX-EST) u ovariectomizado que realiza ejercicio (OVXEXE). Tras el tiempo de recuperación de la cirugía, se procedió a la aplicación diaria de
los tratamientos, durante un total de 7 días.
En un primer momento, los animales se mantenían en las jaulas de
confinamiento individuales y con acceso a comida y agua y disolución salina ad libitum.
(Ver figura 10) Las últimas 24 horas, se trasladaban a jaulas metabólicas individuales,
en las que tenían acceso a comida y agua dulce ad libitum.
Alimentación:
La alimentación consistió en el pienso 2914 Teklad Global 14% Protein Rodent
Maintenance Diet, de Harlan laboratories; cuya composición (macronutriestes) es:
34
Proteína bruta
14,3 %
Materia grasa bruta (extracción con éter)
4,0 %
Fibra cruda
4,1 %
Fibra neutral (celulosa, hemicelulosa y
18 %
lignina)
Densidad energética
2,9 kcal/g
12,1 kJ/g
Humedad
12 %
Tabla 5: Composición de la dieta suministrada a los animales.
Las ratas ingerían la comida en forma prensada mientras se mantenían en jaulas de
confinamiento habituales, y se les aportaba en polvo cuando eran colocadas en las jaulas
metabólicas.
Drogas:
–
17-β-estradiol (SIGMA CHEMICAL CO, USA) disuelto en vehículo constituido
por aceite de oliva y etanol absoluto (PANREAC QUÍMICA S.L.U.) en
proporción 3:2 v/v.
–
Equitesina (mezcla anestésica compuesta por Propilenglicol, alcohol absoluto,
pentobarbital sódico, hidrato de cloral y sulfato magnésico).
–
Heparina sódica (Heparina mayne 1 %, 1000 U.I/ml,
MAYNE PHARMA
ESPAÑA, S.L.)
–
Povidona yodada
–
Suero salino (1,8% de cloruro sódico).
Equipos y material de laboratorio:
–
Equipos:
o Centrífuga (para capilares)
35
o Centrífuga ( para tubos de 10 ml)
o Centrífuga de sobremesa (para eppendorfs)
o Osmómetro de presión de vapor (WESCOR, modelo 5500)
o Balanza de precisión (METTLER TOLEDO, modelo PB1502-L)
o Balanza analítica (METTLER TOLEDO, modelo MS104)
o Jaulas metabólicas TECNIPLAST (LETICA, S.A.)
o Refractómetro (ATAGO CO. LTD)
o Piscina de plástico (63x25x36 cm)
–
Material:
o Jeringuillas de 1 ml desechables de BD PLASTIPAK S.A.
o Capilares desechables para hematocrito y plastilina
o Seda trenzada para sutura, de LORCA MARIN S.A.
o Micropipetas p1000, p200 y p 10 y puntas.
o Pipetas pasteur
o Tijeras y pinzas
o Algodón
o Eppendorfs, falcons y tubos de 10 ml
o Termómetro de baño
o Filtros para osmómetro
2. METODOLOGÍAS
Ovariectomía:
Se realizó 5 días antes de comenzar la terapia con estrógenos y el ejercicio. Se
desempeñó bajo anestesia general con equitesina (0,4 ml/100g de peso corporal,
intraperitoneal) y a través de una incisión ventral realizada a lo largo de la línea alba. Se
retiraron los ovarios y se realizó una sutura en el cuerno uterino a fin de evitar el
sangrado excesivo, utilizando povidona yodada para la desinfección. A continuación se
suturaron el músculo y la piel independientemente.
El tiempo de recuperación post cirugía fue de 5 días.
36
Control del peso y de la ingesta de comida y agua:
Durante todo el experimento se controló el peso de los animales diariamente,
utilizando una balanza analítica (Ver figura 11).
La ingesta de comida fue controlada diariamente mediante la administración de
cantidades conocidas de comida y el pesado de la comida restante 24 horas más tarde en
una balanza analítica.
Fig. 11: Control de peso de las ratas y la comida con balanza.
El agua dulce o salada se suministraba en biberones independientes, y se
controlaba el volumen ingerido cada día. En las jaulas de confinamiento habituales se
utilizaron biberones de plástico graduados e invertidos, provistos de una espita de vidrio
que se introducía entre las barras de la jaula, y se iba anotando la diferencia de volumen
entre días consecutivos. En el caso de la jaula metabólica, se utilizaron biberones de
vidrio no graduados, y se controló la ingesta pesando el agua al inicio y al final de las
24 horas con una balanza analítica.
Tratamiento con estrógeno/vehículo:
El tratamiento estrogénico, aplicado a las ratas del grupo OVX-EST y de un total
de 7 días de duración, consistió en una inyección diaria de una dosis fisiológica de 17-βestradiol (17-B-EST, 1,4 μg/kg peso corporal/día, por vía subcutánea)89. Se realizaba
con jeringuillas desechables de 1 ml, y siempre a la misma hora (aproximadamente
10.00 am).
37
Los animales de los otros grupos recibieron inyecciones diarias subcutáneas de
200 μl de vehículo durante los mismos 7 días que el grupo OVX-EST, para imitar el
estrés generado por el tratamiento. Se utilizaban jeringuillas desechables de 1 ml, y se
realizaba la inyección siempre a la misma hora (aproximadamente a las 10:00 am).
Ejercicio:
El ejercicio escogido fue la natación. Se
llenaba la piscina con agua a 25ºC y se
introducía una rata del grupo OVX-EXE. Se
dejaba que el animal nadase espontáneamente
durante 15 minutos al día. Cuando la rata trataba
de flotar se utilizaba una varilla para estimular su
movimiento De acuerdo con la literatura, este
ejercicio es de intensidad baja90,91 (Ver figura
12).
Las ratas pertenecientes a otros grupos
permanecían en sus jaulas (sedentarismo), y solo
se depositaban en la piscina durante 10 segundos
Fig. 12: Rata realizando
ejercicio.
al día para mimetizar el estrés generado por el
procedimiento.
Recogida y preparación de muestras de orina:
Las últimas 24 horas del experimento las ratas eran colocadas en jaulas
metabólicas individuales para recoger una muestra de orina. Posteriormente, la muestra
se centrifugaba durante 5 minutos a 1900 rpm para eliminar la suciedad, y se pasaba el
sobrenadante a un eppendorf limpio.
La orina se conservó en un frigorífico a 4ºC hasta que se obtuvieron las muestras
de todos los grupos de animales, para efectuar su análisis a la vez.
Recogida de muestras de sangre y obtención de plasma:
Las muestras de sangre se tomaron con el animal sometido a anestesia general con
equitesina (0,4 ml/100 g de peso corporal). Se practicó una incisión en el cuello y se
utilizó cirugía roma para acceder al esternocleidomastoideo y la vena yugular. La sangre
38
se obtuvo usando jeringuillas desechables de 1 ml heparinizadas, con las que se incidía
a través del esternocleidomastoideo para acceder a la yugular. Se extraía entre 0,6 y 1
ml de sangre de cada animal, y se depositaban en tubos heparinizados.
Los tubos con sangre se centrifugaban durante 10 minutos a 1500 rpm para
separar el plasma (sobrenadante), que se recogía con una pipeta pasteur y se pasaba a un
tubo limpio.
El plasma sanguíneo se conservó en un frigorífico a 4ºC hasta que se obtuvieron
las muestras de todos los grupos de animales, para efectuar su análisis a la vez.
Medida del hematocrito:
Se utilizaron capilares de vidrio desechables, que se llenaban de sangre y se
sellaban por ambos extremos con plastilina para evitar pérdidas. Los capilares se
centrifugaban durante 5 minutos a 12000 rpm.
Tras la centrifugación, se medía la altura de las células en el capilar respecto a la
altura total de la columna, y se calculaba el porcentaje de células (hematocrito) de la
sangre.
Sacrificio:
El último día del experimento, tras la recogida de las muestras de sangre, los
animales se sacrificaron mediante sobredosis de equitesina.
Medida de la concentración proteica en plasma sanguíneo y orina:
La concentración de proteína se midió por refractometría (ver figura 13). Para
ello, en primer lugar se centrifugaron las muestras de plasma y orina en una centrífuga
de sobremesa a 11000 rpm durante 5 minutos, para eliminar las posibles impurezas.
A continuación se colocaba una gota de 10 μl del sobrenadante del plasma o la
orina en el refractómetro. Así obtenemos la concentración proteica en g/100ml.
Medida de la osmolalidad del plasma sanguíneo y la orina:
La osmolalidad se midió mediante un osmómetro de vapor (ver figura 13). Para
ello, en primer lugar se centrifugaron las muestras de plasma y orina en una centrífuga
de sobremesa a 11000 rpm durante 5 minutos, para eliminar las posibles impurezas.
39
A continuación se depositaba un filtro en el lector del osmómetro, y se empapaba
con una gota de 10 μl del sobrenadante de la muestra de plasma u orina. El aparato
devolvía entonces la osmolalidad, medida en mmoles/kg.
Cada aproximadamente 10 medidas, se realizaba el protocolo de limpieza del
osmómetro para asegurar la fiabilidad de los valores obtenidos.
Fig. 13: Osmómetro de vapor (izquierda) y refractrómetro (derecha).
Análisis estadístico de los datos:
Los datos se analizaron mediante el software estadístico SPSS. Al tratarse
de variables biológicas, se realizaron pruebas ANOVA de un factor para contraste de
medias, seguidas del test post-hoc de Bonferroni para detectar diferencias entre pares de
grupos específicos. Para cada variable estudiada, los datos que se desviaron más de 2
desviaciones estándar (DE) de la media de medidas fueron obviados. Se consideró
significancia estadística cuando P≤0,05. En los casos en los que no se encontraron
diferencias significativas, se realizó una prueba t-Student adicional para detectar
diferencias entre parejas de tratamientos (solo se indicará en los casos en los que se
encontraron diferencias significativas).
En todos los casos, se indica el error estándar de la media (ESM) de los
resultados.
40
RESULTADOS
1. EVOLUCIÓN DEL PESO
La ganancia de peso acumulada para cada tratamiento se calculó como:
Ganancia acumulada = ∑(Peso del animaldía– Peso del animaldía inicio tratamientos)
Los resultados de la ganancia de peso acumulada para cada día son los siguientes:
GANANCIA MEDIA DE PESO ACUMULADA ± ESM (g)
DÍA/TRATAMIENTO
1
PSE
1,87±1,71
OVX**
5,63±2,67
EST
4,23±0,99
EXE*
6,7±0,42
2
3
4
5
6
7
2,33±1,64
4,47±1,84
9,9±2,3
11,27±0,96
11,87±2,38
12,73±1,36
5,47±1,96
14±1,61
20,07±1,91
25,87±2,03
30,07±2,48
31,57±2,98
5±1,21
6,4±1,27
6,07±4,8
11,87±1,77
15,37±2,05
15,5±2,75
10,17±1,49
13,37±2,94
16,8±4,02
18,2±3,85
24,13±5,32
22,9±5,68
Tabla 6: Datos medios diarios de la ganancia de peso acumulada ±ESM.
**P≤0,001 vs. PSE; *P≤0,01 vs. PSE.
Ganancia acumulada de peso (g)±ESM
Ganancia de peso acumulada (g)
40
35
30
25
PSE
20
OVX
15
EST
10
EXE
5
0
1
2
3
4
5
6
7
Días
Fig. 14: Evolución diaria de la ganancia media de peso acumulada (g)±ESM
41
En la gráfica puede verse que todos los grupos de animales incrementaron de
peso, siendo los animales del grupo OVX los que más peso adquirieron, y los del grupo
PSE los que menos. Esto indica que la ovariectomía provoca un aumento de la ganancia
de peso. Este efecto se ve atenuado por el tratamiento EST, y la evolución del peso de
los animales de este grupo es similar a la evolución del grupo PSE. El tratamiento EXE
no logró compensar el aumento de peso de la ovariectomía, aunque se aprecia una cierta
tendencia a que este no sea tan acentuado.
El análisis ANOVA de un factor demostró que los grupos son significativamente
diferentes (P≤0,001);
y el análisis post hoc de Bonferroni mostró diferencias
significativas entre los grupos OVX y PSE (P≤0,001), entre OVX y EST (P≤0,001),
entre PSE y EXE (P≤0,01), y entre los grupos EST y EXE (P≤0,05).
42
2. INGESTA DE COMIDA
Se calculó por diferencia de peso de la comida de cada día con respecto a la del
día anterior, y se normalizó respecto al peso (ingesta por cada 100 g de peso corporal, p.
c.) como:
Ingesta comida normalizada =
* 100
Los resultados de ingesta de comida normalizada son los siguientes:
INGESTA MEDIA DIARIA (g/100 g p.c.) ± ESM
PSE
OVX
EST
EXE
INGESTA
1
2
7,66±0,89
8,56±0,95
6,88±1,84
7,13±1,39
8,60±0,07
8,28±0,24
8,69±0,44
9,46±0,1
3
4
5
6
8,23±0,16
9,22±0,56
8,50±0,69
8,39±0,32
8,48±1,15
9,40±0,48
9,96±0,44
9,67±0,16
7,05±1,23
9,02±0,54
8,01±0,35
9,31±0,2
8,76±0,05
9,02±0,14
9,31±0,3
9,65±0,56
7
8,88±0,25
10,12±0,49
8,63±0,46
8,56±0,07
Tabla 7: Datos de ingesta media de comida en g/100 g p.c.±ESM
Ingesta diaria de comida (g/100 g
p.c.±ESM)
11
Ingesta (g/100 g p.c.)
10
9
PSE
8
OVX
EST
7
EXE
6
5
1
2
3
4
5
6
7
Días
Fig. 15: Evolución de la ingesta diaria media de comida en g/100 g p.c. ±ESM
43
En la gráfica superior se observa que la ingesta de comida fue muy similar entre
todos los grupos. El análisis ANOVA de un factor no encontró diferencias significativas
entre ellos. No obstante, la ingesta de comida del grupo OVX tiene una tendencia
creciente muy marcada, mientras el resto de grupos muestran mayores oscilaciones en
su ingesta.
44
3. INGESTA HÍDRICA
Se calculó por diferencia del volumen diario de agua respecto al día anterior o, en
el caso de las jaulas metabólicas, por diferencia de peso y a través de la densidad. A
continuación, se normalizó respecto al peso (ingesta hídrica en ml/100 g p. c.) como:
Ingesta hídrica diaria normalizada:
* 100
Los resultados de la ingesta hídrica normalizada al peso son:
INGESTA HÍDRICA MEDIA (ml/100 g p. c.)±ESM
DÍA/TRATAMIENTO
1
PSE
9,48±1,01
OVX**
6,48±2,01
EST*
7,14±0,62
EXE
9,98±2,25
2
3
4
5
11,69±0,42
10,11±1,47
10,72±1,34
10,52±0,07
6,67±1,6
8,87±0,67
8,40±0,52
7,64±1,44
8,36±2,35
7,90±1,13
8,39±0,16
8,07±1,34
13,35±1,41
11,84±3,39
9,43±0,94
9,20±0,49
6
7
11,61±0,97
10,46±0
7,65±0,96
10,24±1,26
8,12±1,52
11,76±2,28
8,00±0,35
12,78±1,08
Tabla 8: Datos de la ingesta hídrica media diaria en ml/100 g p.c.± ESM
**P≤0,01 vs. PSE o EXE; *P≤0,05 vs. PSE o EXE.
Ingesta hídrica normalizada (ml/100 g p.c.)
Ingesta hídrica (ml/100 g p.c.)±ESM
16
14
12
10
PSE
8
OVX
6
EST
4
EXE
2
0
1
2
3
4
5
6
7
Días
Fig. 16: Evolución de la ingesta hídrica media diaria en ml/100 g p.c.±ESM
45
La ingesta hídrica del grupo PSE se mantiene elevada y constante. En el gráfico se
ve cómo la ovariectomía afecta a la ingesta hídrica, disminuyéndola en comparación
con el grupo PSE. El tratamiento EXE atenúa dicho descenso, y en algunos puntos (días
1, 2, 3 y 7) consigue incluso hacer que se supere la ingesta del grupo PSE. El
tratamiento EST es menos eficaz compensando el efecto de la ovariectomía, haciendo
que la ingesta hídrica sea casi tan baja como en el grupo OVX.
El análisis de los datos mediante el test ANOVA de un factor demostró
diferencias significativas entre los grupos (P≤0,001). El análisis post-hoc de Bonferroni
encontró diferencias significativas entre los grupos PSE y OVX (P≤0,01), PSE y EST
(P≤0,05), EXE y OVX (P≤0,01) y EXE y EST (P≤0,05).
46
4. INGESTA SALINA
La ingesta salina diaria se calculó de la misma forma indicada para la ingesta
hídrica, y se normalizó respecto al peso (ingesta salina en ml/100 g p. c.) como:
Ingesta salina diaria normalizada:
* 100
Los resultados de la ingesta salina normalizada al peso son:
INGESTA SALINA MEDIA (ml/100 g p. c.)±ESM
DÍAS/TRATAMIENTO
1
PSE
2,14±1,55
OVX*
0,33±0,33
EST
3,31±1,75
EXE
3,67±2,4
2
3
4
5
6
7,99±2,28
3,09±1,02
5,41±2,57
2,28±1,22
3,00±1,54
3,60±1,67
1,25±0,66
2,09±0,38
2,65±2,65
2,85±1,22
5,31±1,31
3,42±2,28
1,33±1,05
1,80±0,65
4,00±1,9
6,09±3,12
3,62±1,08
5,86±0,61
5,76±3,15
6,38±1,79
Tabla 9: Datos de la ingesta salina media diaria en ml/100 g p.c. ± ESM
*P≤0,05 vs. EXE.
Ingesta salina normalizada (ml/100 g
p.c.)±ESM
Ingesta salina (ml/100 g p.c.)
12
10
8
PSE
6
OVX
4
EST
2
EXE
0
1
2
3
4
5
6
Días
Fig. 17: Evolución de la ingesta salina media diaria en ml/100 g p.c.±ESM
47
La ingesta salina se ve afectada por la ovariectomía, como se ilustra en el gráfico
superior. El grupo OVX es el que menos volumen salino ingiere a lo largo del
experimento. La ingesta del grupo PSE sufre fluctuaciones importantes, y aunque al
final del experimento tiende a equipararse con las ingestas de los grupos OVX y EST, la
mayor parte del mismo es superior a ellas. La ingesta salina del grupo EXE se mantiene
elevada, y es la más alta de entre los grupos experimentales (su ingesta salina total es
2,46 veces superior a la del grupo OVX).
El análisis mediante ANOVA de un factor de los datos de ingesta salina mostró
diferencias significativas (P≤0,05). El análisis post-hoc de Bonferroni únicamente
detectó diferencias significativas entre los grupos OVX y EXE (P≤0,05).
48
5. HEMATOCRITO
Los datos medios del hematocrito tras una semana de cada tratamiento se
muestran a continuación:
MEDIA HEMATOCRITO (%)±ESM
PSE
34,33±2,85
OVX
34,67±0,67
EST
38±1,53
EXE
41,67±5,36
Tabla 10: Datos medios de hematocrito (%)±ESM tras 1 semana de tratamiento.
Hematocrito (%) tras 1 semana de
tratamiento±ESM
50
45
Hematocrito (%)
40
35
30
PSE
25
OVX
20
EST
15
EXE
10
5
0
34,33
34,67
38
41,67
Tratamiento
Fig. 17: Hematocrito (%)±ESM al cabo de una semana para cada tratamiento.
Los valores del hematocrito fueron muy similares entre grupos. El análisis
ANOVA de los resultados no consiguió encontrar diferencias significativas entre ellos.
Sin embargo, en la Fig. 17 puede observarse una clara tendencia a que el tratamiento
EXE incremente el porcentaje de hematocrito
49
6. OSMOLALIDAD EN PLASMA
La osmolalidad media en plasma en mmol/kg para cada tratamiento es:
TRATAMIENTO
OSMOLALIDAD DEL
PLASMA (mmol/kg) ± ESM
PSE
332,83±11,09
OVX
319,78±5,28
EST
358±30,26
EXE
329,56±16,41
Tabla 11: Datos medios de osmolalidad en plasma (mmol/kg) ± ESM
Osmolalidad plasma (mmol/kg)±ESM
450
Osmolalidad plasma (mmol/kg)
400
350
300
PSE
250
OVX
200
EST
150
EXE
100
50
0
332,83
319,78
358
329,56
Tratamiento
Fig. 18: Osmolalidad en plasma (mmol/kg) para cada tratamiento±ESM.
Los datos de osmolalidad en plasma son muy homogéneos entre los distintos
grupos, y su análisis estadístico mediante ANOVA de un factor no encontró diferencias
significativas. Tal como se aprecia en la Fig. 18 ni la ovariectomía ni el tratamiento
EXE afectaron notoriamente a la osmolalidad plasmática, ya que su valor es muy
similar al del grupo PSE. El tratamiento EST, por su parte, muestra una tendencia a
incrementar la osmolalidad, que llega a superar el valor del grupo PSE.
50
7. OSMOLALIDAD EN ORINA
La osmolalidad media en orina en mmol/kg para cada tratamiento es:
TRATAMIENTO
OSMOLALIDAD EN ORINA
(mmol/kg)± ESM
PSE
OVX
1209,67±701,33
1409,83±220,32
EST**
EXE
1604,5±109,5
847,22±65,25
Tabla 12: Datos medios de osmolalidad en orina (mmol/kg)± ESM
** P≤0,01 respecto a grupo EST (t-Student).
Osmolalidad orina (mmol/kg)±ESM
2500
Osmolalidad orina (mmol/kg)
2000
1500
PSE
OVX
1000
**
EST
EXE
500
0
1209,67
1409,83
1604,5
847,22
Tratamiento
Fig. 19: Osmolalidad en orina (mmol/kg)±ESM para cada tratamiento.
** P≤0,01 respecto a grupo EST (t-Student).
51
En la gráfica superior se observa cómo la ovariectomía afecta al valor de la
osmolalidad en orina, incrementándolo. Sin embargo, el error estándar que presentan los
datos de los grupos PSE es muy elevado, por lo que resulta complicado establecer
comparaciones consistentes. El análisis estadístico de los resultados mediante ANOVA
de un factor no demostró diferencias significativas entre ninguno de los grupos.
No obstante, puede apreciarse con facilidad que los tratamientos EST y EXE
tienen efectos opuestos sobre la osmolalidad en orina. Un análisis mediante t-Student
por parejas de tratamientos (t=6,456; g.l.=3) encontró diferencias significativas entre los
grupos EST y EXE (P≤0,05). El tratamiento EST eleva mucho el valor de la
osmolalidad, y llega incluso a duplicar el incremento provocado por la ovariectomía. El
tratamiento EXE, por el contrario, reduce drásticamente el valor de la osmolalidad en
orina, que pasa a ser de solo el 70% del que presenta como media el grupo PSE.
52
8. PROTEÍNA EN PLASMA
Los datos de medios de proteína en plasma en g/100 ml para cada tratamiento son:
TRATAMIENTO
PROTEÍNA EN PLASMA
(g/100ml)±ESM
PSE
OVX
6,23±0,52
6,08±0,61
EST
EXE
6,39±0,16
6,15±0,64
Tabla 13: Datos medios de proteína en plasma (g/100 ml)±ET
Concentración proteica plasma (g/100
ml)±ESM
Concentración proteica plasma (g/100ml)
8
7
6
5
PSE
OVX
4
EST
3
EXE
2
1
0
6,23
6,08
6,39
6,15
Tratamiento
Fig. 20: Proteína en plasma (g/100 ml)±ESM para cada tratamiento.
Los valores de concentración proteica plasmática son muy similares entre sí, sin
apreciarse diferencias entre grupos. El análisis de los datos mediante ANOVA de un
factor no encontró diferencias significativas.
53
9. PROTEÍNA EN ORINA
Los datos de medios de proteína en orina en g/100 ml para cada tratamiento son:
TRATAMIENTO
PSE
OVX
PROTEíNA EN ORINA
(g/100 ml)±ESM
7,27±4,33
8,83±1,2
EST**
EXE
10,08±0,73
5,33±0,47
Tabla 14: Datos medios de proteína en orina (g/100 ml)±ESM
** P≤0,01 respecto a grupo EST (t-Student).
Concentración proteica orina (g/100
ml)±ESM
Concentración proteica orina (g/100 ml)
14
12
10
PSE
8
**
6
OVX
EST
EXE
4
2
0
7,27
8,83
10,08
5,33
Tratamiento
Fig. 21: Proteína en orina (g/100 ml)±ESM para cada tratamiento.
** P≤0,01 respecto a grupo EST (t-Student).
54
La cirugía provoca un detrimento del valor medio de concentración proteica en
orina, aunque el análisis de los resultados mediante ANOVA de un factor no encontró
diferencias significativas. Sin embargo, el error típico del grupo PSE es muy grande,
por lo que la observación que puede realizarse con los grupos PSE y OVX no es fiable.
Sí puede apreciarse que los tratamientos EST y EXE tienen efectos opuestos, elevando
el primero el valor de proteína en orina y bajándolo el segundo. Un análisis mediante tStudent por parejas de tratamientos (t=5,859; g.l.=3) encontró diferencias significativas
entre los grupos EST y EXE (P≤0,01).
55
DISCUSIÓN
La menopausia está asociada con la aparición de una serie de síntomas adversos,
entre los que se encuentra la elevación de la presión sanguínea. Esto lleva a que entre
las mujeres de más edad la incidencia de hipertensión (HT) sea más elevada y,
consecuentemente, también el riesgo de mortalidad por ECV23,27,29. Dado que el
tratamiento de estos síntomas con terapia hormonal sustitutiva (THS) puede atañer
graves efectos secundarios58,66–72,75,76, la búsqueda de terapias alternativas para la
prevención de la subida de la presión sanguínea cobra una enorme importancia27,35.
En este trabajo se ha tratado de comparar en ratas ovariectomizadas (que son un
modelo experimental para el estudio de los efectos de la depleción estrogénica de la
menopausia90,92) el efecto a corto plazo de la THS y el ejercicio sobre las alteraciones
del equilibrio hidromineral causadas por la pérdida de estrógenos. Así se ha buscado
esclarecer si el ejercicio podría suplir a la THS en la prevención a corto plazo de la
elevación de la presión sanguínea.
Para ello, se sometió a un grupo de ratas ovariectomizadas a inyecciones diarias
de 17-β-estradiol (17-B-EST, tratamiento EST) y a otro a un protocolo de ejercicio
diario de intensidad baja (tratamiento EXE), durante una semana. El ejercicio escogido
fue la natación, ya que por sus características es fácilmente realizable por las personas
de más edad87,88. Otros dos grupos de ratas, uno con ratas pseudoovariectomizadas
(PSE) y otro con ovariectomizadas (OVX) se utilizaron como controles.
La diferencia en la ingesta de comida entre los grupos no fue estadísticamente
significativa. Esto entraría en conflicto con estudios previos que demuestran que el
estradiol reduce eficazmente la ingesta de comida (al modular, mediante su unión a
receptores en el núcleo del tracto solitario y el núcleo paraventricular, el efecto de
algunos péptidos orexigénicos), y que la ovariectomía produce hiperfagia93–95. No
obstante, a pesar de que en este trabajo no hubiera diferencias de ingesta significativas,
sí pudo apreciarse una tendencia creciente en la ingesta de comida del grupo OVX. Por
tanto, es probable que la no significancia de los resultados solo indique que el tiempo
56
del experimento no fue suficiente para poder detectar el incremento de ingesta en toda
su magnitud.
En cuanto al aumento de peso, tal como cabía esperar, las ratas de todos los
grupos experimentales ganaron peso. Ello se debe al sedentarismo al que estaban
sometidas y, probablemente, también al hecho de que nuestro modelo está formado por
animales jóvenes que aún debían crecer un poco más para llegar a su tamaño adulto
definitivo. Sin embargo, la ovariectomía incrementó la ganancia de peso de forma muy
significativa (P≤0,001), en consonancia con otros estudios previos que también
mostraron este efecto92,94,96. El tratamiento EST pudo evitar dicho incremento de peso,
pero no fue así con el tratamiento EXE. Este resultado entra en conflicto con otros
estudios que indican que la ganancia de peso generada por la ovariectomía revierte al
realizar ejercicio aeróbico96,97. Probablemente la discrepancia se deba a que el ejercicio
escogido en este experimento es de intensidad baja, y puede por tanto no ser suficiente
para compensar el efecto del sedentarismo.
El resultado más importante de este estudio es que para las ingestas hídrica y
salina normalizadas hubo diferencias estadísticamente significativas entre grupos
(P≤0,001 y P≤0,05, respectivamente). Una posible crítica a este estudio es el hecho de
que las ratas ingieren líquido de forma postpandrial44, de modo que la ingesta hídrica
podría variar en función de la comida ingerida, alterando así los resultados. Sin
embargo, dado que no hubo diferencias significativas en la cantidad de comida ingerida,
las variaciones en la ingesta hídrica deben ser atribuidas a los tratamientos aplicados a
cada grupo experimental.
La ovariectomía produjo en el grupo OVX un importante descenso de la ingesta
de agua normalizada respecto al grupo PSE (P≤0,05). El tratamiento con 17-B-EST no
compensó el descenso de ingesta hídrica causado por la ovariectomía (P≤0,05 respecto
al grupo PSE), lo cual confirma lo observado en estudios previos que indican que la
administración de estrógenos disminuye la ingesta hídrica en ratas ovariectomizadas98 u
ovariectomizadas y tratadas con ANGII44,99,100. Por contra, tal y como se esperaba con la
deshidratación causada por el ejercicio46, en el grupo EXE no hubo variación
significativa en la cantidad de agua ingerida.
57
En la ingesta salina se observó un descenso en el grupo OVX respecto al grupo
PSE, aunque éste no fue significativo. El tratamiento con 17-B-EST también generó un
cierto descenso, que aunque no fue significativo, se adecúa a lo descrito en 1980 por
Danielsen y Buggy101, quienes comprobaron que la hembra de rata ingería una menor
cantidad de una solución al 1,8% de NaCl durante el proestro (momento del ciclo con
alto nivel de estrógenos). Este menor apetito por la sal ante aumentos estrogénicos en el
ciclo, parece no concordar con el efecto promotor del apetito salino generado por el
incremento del estradiol durante la gestación y la lactancia en humanos y ratas102, o
durante la administración de dosis elevadas de estrógenos a ratas ovariectomizadas103.
Actualmente las causas de estas observaciones, aparentemente contradictorias, no están
esclarecidas44. Por su parte, el tratamiento EXE incrementó ligeramente y de forma no
significativa la ingesta salina con respecto al grupo PSE, aunque dicha elevación es
suficiente para que se aprecien diferencias significativas con el grupo OVX (P≤0,05).
Este mayor apetito salino encaja con la esperada deshidratación extracelular que
sufrirían los animales al realizar ejercicio.
Respecto a los parámetros sanguíneos, el hematocrito no se vio afectado por la
ovariectomía ni los tratamientos, siendo la diferencia entre grupos no significativa. Solo
se observa una leve tendencia al aumento en el tratamiento EXE, lo cual podría deberse
simplemente a la deshidratación extracelular causada por el ejercicio: la reducción del
VEC hace que proporcionalmente el porcentaje de plasma sanguíneo sea menor, aún sin
variaciones en el número de glóbulos rojos28.
En cuanto a las mediciones de la osmolalidad y proteína en plasma sanguíneo, las
diferencias entre grupos no fueron significativas en ningún caso. No obstante, en la
osmolalidad plasmática se aprecia una clara tendencia al aumento en el grupo EST,
hecho que va en consonancia con la reducción en la ingesta salina observada en estos
animales (la disminución del apetito salino supondría un mecanismo compensatorio).
En el grupo EXE la osmolalidad en plasma apenas sufrió variación, indicando que la
ingesta hídrica y salina compensó eficazmente la deshidratación post ejercicio.
Las mediciones de la función renal realizadas, osmolalidad y concentración
proteica en orina, tampoco mostraron diferencias significativas entre grupos. Sin
embargo, ambos parámetros muestran una tendencia al aumento a causa de la
58
ovariectomía. Esa elevación está conforme a lo esperado dadas las mediciones previas
en nuestro estudio, como la menor ingesta salina en este grupo. Por su parte, el aumento
de la proteína en orina está considerado como un marcador pronóstico de la disfunción
renal, y está relacionado con aumentos de presión arterial104.
En cuanto a los
tratamientos, el efecto que tuvo el 17-B-EST fue contrario al del ejercicio en ambos
parámetros, y la diferencia entre los resultados de los dos grupos fue significativa al
analizarlos mediante t-Student (P≤0,01 en ambos casos). El aumento de osmolalidad en
orina del grupo EST supera incluso al del grupo OVX y confirma lo observado en las
mediciones previas del estudio: el grupo EST muestra menor ingesta salina e hídrica, ya
que tiene una osmolalidad plasmática algo elevada y esto lleva a que el riñón concentre
más la orina, a través de una mayor excreción de sal y, probablemente, mayor
reabsorción de agua (aunque esto último no se midió en el presente estudio). El grupo
EXE ingiere más agua y sales para compensar la deshidratación causada por el ejercicio,
y genera una orina más diluida. Posiblemente, la dilución de urinaria se deba a una
mayor excreción de agua a causa de un exceso de ingesta de la misma que incremente la
filtración glomerular, aunque de nuevo el volumen de orina no fue medido.
Tal como se explicó en la introducción, la cantidad de agua y sal ingerida y
excretada se correlaciona indirectamente con la presión sanguínea del organismo. Los
mecanismos que promueven la sed y el apetito salino se activan o inactivan para
compensar las variaciones de dicha presión. De este modo, un animal con baja ingesta
hídrica y salina, y con alta excreción de sal en un reducido volumen de orina, tendrá una
presión sanguínea alta. Mientras tanto, aquel animal con mayor ingesta hídrica y salina
y una orina muy diluida en sales, tendrá una presión sanguínea menor46,49. Debido a las
limitaciones técnicas de este estudio, el volumen de orina no fue medido. Por tanto, no
es posible conocer la cantidad concreta de sales que excretaron los animales, y esto no
permite realizar una correlación exacta con la presión sanguínea. Sin embargo, en base a
la ingesta hídrica y salina y a la osmolalidad de la orina, puede estimarse un incremento
o descenso de la presión.
En conjunto, los resultados de este trabajo sugieren que la ovariectomía
provocaría un incremento de la presión sanguínea, ya que se observa una menor ingesta
hídrica y salina, una tendencia al aumento de la osmolalidad plasmática y una tendencia
59
a tener mayor osmolalidad y proteinuria en orina. Esto sería acorde con lo observado en
estudios previos que midieron la presión sanguínea de forma directa en ratas
ovariectomizadas y constataron su incremento105–108. En dichos estudios, la elevación de
la presión se produjo tras un tiempo de al menos tres semanas107, un periodo más largo
que en el presente trabajo.
Los datos obtenidos sobre el efecto de la THS con dosis fisiológicas de 17-B-EST
indican una disminución de la ingesta hídrica y salina, una tendencia al incremento de la
osmolalidad en plasma y un aumento de la osmolalidad de la orina de ratas
ovariectomizadas. Así, apuntan hacia una elevación de la presión arterial.
Consecuentemente, la THS incrementaría el riesgo de ECV a largo plazo. Este resultado
contradice lo descrito en estudios previos,
que indican que el 17-B-EST es capaz de
revertir el incremento de presión sanguínea causado por la depleción estrogénica de la
ovariectomía105,106. Sin embargo, dado que las dosis que utilizaron en tales estudios
fueron suprafisiológicas (15 μg/kg/día en el primer caso, y una dosis de depósito
equivalente a 26,8 μg/día en el segundo), la falta de efecto del reemplazo hormonal
puede ser debida a que una dosis fisiológica de 1,4μg/kg/día no sea suficiente.
Por contra, se ha observado que la realización diaria de 15 minutos de natación
(ejercicio de intensidad muy baja) por ratas ovariectomizadas ha sido capaz de mantener
invariables la ingesta hídrica y salina y la osmolalidad plasmática, y ha reducido la
osmolalidad en orina. Por tanto, los resultados indican que el ejercicio es capaz de
mantener
la
presión
sanguínea
a
niveles
semejantes
a
los
de
ratas
pseudoovariectomizadas. Así, consigue evitar un posible incremento de dicha presión a
causa de la carencia de estrógenos. En cualquier caso, se sabe que la hipotensión post
ejercicio en roedores puede ser hasta un 50% mayor que en los seres humanos83, de
modo que la efectividad del ejercicio en las mujeres podría no ser tan alta como se
muestra en este estudio.
Dado que en el presente trabajo no se han medido concentraciones plasmáticas de
hormona, es difícil hacer una afirmación acerca de los mecanismos que están mediando
los efectos observados. Sin embargo, los resultados obtenidos en el tratamiento EST
podrían ser ocasionadas por la disminución de la expresión de ECA51 y la aparente
interacción a nivel central entre el 17-B-EST y la ANGII44,52–54. Esto reduciría tanto la
60
disponibilidad, como el efecto de la ANGII, justificando la menor ingesta de agua y sal
y la menor reabsorción de sales en el riñón. Además, de acuerdo con el trabajo
publicado en 2008 por Sladek y Somponpun57, el estradiol disminuye el umbral de
osmolalidad plasmática para la liberación de VP. Esto, junto al hecho de que en este
estudio no se han imitado las fluctuaciones estrogénicas del ciclo estral, podría motivar
que en el grupo EST la concentración de VP plasmática se mantuviera a niveles
mayores de forma permanente, causando reabsorción hídrica renal y concentrando la
orina. En el caso del ejercicio la disminución de la activación simpática causaría una
menor liberación de ANGII79,83, lo que evitaría la reabsorción de sales y agua a nivel
renal. Además, la vasodilatación causada por la liberación de óxido nítrico79,83
incrementaría el flujo arterial al riñón, lo que podría aumentar la tasa de filtración
glomerular y llevaría a la observada dilución urinaria.
En síntesis, los resultados obtenidos en el presente trabajo sugieren que en ratas
ovariectomizadas la realización diaria de natación a intensidad baja es más efectiva que
la THS con 17-B-EST evitando el desequilibrio hidromineral que genera la depleción
estrogénica. Por tanto, el ejercicio sería más efectivo en la prevención del incremento de
la presión sanguínea causada por la privación de estrógenos. Sin embargo, sería
necesario realizar más estudios que avalaran estas conclusiones, ya que este trabajo
tiene limitaciones, como el escaso número de animales empleados, la falta de medición
de los niveles hormonales o la ausencia de mediciones directas de la presión sanguínea.
Finalmente, vale la pena mencionar que en este estudio únicamente se están
observando los efectos de la THS y el ejercicio a corto plazo. No obstante, el estudio
Million Women Study (MWS)75 indicaba que el riesgo de ECV se incrementaba cuanto
mayor era el tiempo de administración de THS. Contrariamente, se esperaría que
ocurriera lo opuesto en el caso del ejercicio, ya que se sabe que sus beneficios se
incrementan con su realización continuada79,80. Por tanto, es probable que el efecto
beneficioso del ejercicio fuese aún mayor con un incremento en la duración de los
tratamientos; de modo que sería interesante realizar estudios futuros que comprobasen
esta hipótesis.
61
CONCLUSIONES
1.
La ovariectomía en la rata provoca un descenso de la ingesta hídrica y salina
respecto
al
grupo
pseudoovariectomizado
(P≤0,01
y
P≤0,05,
respectivamente).
2.
Nuestros resultados han mostrado que el ejercicio de intensidad baja ha
tenido una mayor capacidad de amortiguar dicho descenso, comparado con
una dosis fisiológica diaria de 17-β-estradiol.
3.
Dicho ejercicio ha tenido un efecto reductor de la osmolalidad y proteína en
orina, contrario al de la terapia hormonal, (P≤0,01 para ambos parámetros,
con respecto al grupo tratado con hormona).
4.
Dada su mayor capacidad de amortiguación, nuestras observaciones indican
que el ejercicio resulta más efectivo que la terapia hormonal sustitutiva,
manteniendo la homeostasis hidromineral tras la ovariectomía. Puesto que la
alteración del equilibrio hidromineral suele provocar una subida de la tensión
arterial, cabe esperar que en el futuro el uso de la terapia hormonal sustitutiva
descienda en favor del ejercicio físico.
62
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